机电系统论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇机电系统论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

2矿井提升机电气控制系统的组成

从总的来说，矿井提升机按照电流的驱动可以分为交流驱动和直流驱动两种类型，而按照操作模式电气控制系统又分为自动和手动两种类型。具体来说，矿井提升机电气控制系统主要是有自动化、装卸载、传动控制和系统网络化四个模块组成。自动化系统主要包括了软件单元、PLC冗余控制系统、全自动化调节单元等；装卸载系统是应用PLC将监控站和装卸载站进行提升，使设备充分的实现自动化和网络化；传动控制系统主要是经由微处理器对故障进行诊断、报警和显现；系统网络化是借用windows系统对提升机电气控制系统的工作情况和数据等进行系统式的实时网络监控。

3应用PLC对矿井提升机电气控制系统的改造

3.1增加了可供选择的电气控制系统工作模式在对矿井提升机电气控制系统进行改造之后，可系统增加了可供选择性的工作模式，主要包括了手动式、半自动式和全自动式三种工作模式，而在这当中，提矿步骤又经过细分之后在以上三种工作模式中又增加了故障开车式的第四种工作模式。由于改造后的系统增加了可供选择式的工作模式，因此可以让操作人员能够根据实际需要进行自由切换，显得更加的方便和灵活。

3.2增加了对电气控制系统的系统保护采用PLC对矿井提升机电气控制系统改造时，在提升机原有的控制系统的保护功能基础之上，还增加了一系列的对系统保护的环节，主要包括了PLC的输出继电器联锁、减速过速、定点过速、调绳联锁等。应用PLC安全回路能够使系统冗余得到进一步的保护，当系统发生故障的时候，应用PLC控制系统能够实现应急式的低速工作，与此同时监控系统还能够根据运行情况对设备的参数以及工作情况等进行记忆和显示，并且在停电的时候还能够对提升机进行二级制动式的保护。

3.3增加了电气控制系统的自动化水平应用PLC对矿井提升机电气控制系统改造之后，增加了矿井提升机电气控制系统的自动化水平，将原有的动力制动柜改换为低频全数字式的制动电源柜，在具有多重保护的作用之下，也降低了设备维修的数量。与此同时，由于更换的电源柜是属于低频制动式，因此也使得设备所受到的冲击得到大大的降低，从而让提升机在工作的时候得到更加的稳定，再加上PLC能够按照事先设定好的参数在提升机的工作过程中能够进行自动控制，一直到工作完成，并且提升机工作过程中产生的速度也体现出了较高的精度数。

3.4使电气控制系统设备的更具可靠性电气控制系统设备在应用PLC进行改造之后，将矿井提升机原有的具备繁杂操作的高压接触器更换为真空高压接触器，能够对转子回路电阻实现无触点式的控制，从而使电气控制系统设备更具可靠性，并且使系统工作时产生的噪音得到有效的降低。

3.5使电气控制系统设备的更具安全性当电气控制系统得到改造之后，将原来的系统结构改为具有网络化控制性的结构，因此能够使原先需要的大量继电器、磁放大器、接触器和其他构件得到减少，大大的简化了设备之间所需的连接线。由于改造后的结构是在原来系统的功能保护前提下增加了更多的保护程序，从而使设备发生故障的次数得到大大的降低，增加了对电气控制系统的系统保护，使系统更具安全性。

篇2

引言

磁悬浮制梁生产基地实际上是一个混凝土制品的生产基地。但是与其不同处是生产制造的每根轨道梁全长25M，重达180T，而且在每根梁上要精确安装上使列车前进的长定子线圈的组装件。所以同为混凝土制品厂，但生产工艺上有很大差别。加工制作轨道梁的主要生产工艺分：预应轨道制作生产中间装配出厂储放等。在整个制作流程中，轨道梁需在台座上保温养护，在恒温，恒湿的车间内装配加工。

作为向国际第一条用于商业运行的磁悬浮快速列车提供轨道梁的生产基地，其国际影响是很大的。而且磁浮交通的开通日期2003年1月已确定，根据倒计时，生产制作轨道梁的生产周期也相应确定。对于时间紧磁悬浮制梁生产基地实际上是一个混凝土制品的生产基地。但是与其不同处是生产制造的每根轨道梁全长25M，重达180T，而且在每根梁上要精确安装，制作技术含量极高的这样一个国际少有国内首创的磁悬浮制梁基地，要保证按时完成生产任务。除了工艺合理外，安全可靠的供电也是非常重要的。对于其供电负荷等级我国规范上还未明确规定，需要设计者对其供电系统负荷等级有个合理准确的定位。

1.负荷等级的确定

制梁基地能否按时完成轨道梁制作，是与按时通车有着直接的关系。涉及到中国在国际上的声誉，如果由于供电不可靠而造成180T梁报废，其时间及经济损失是非常之大的，因此对于制梁基地的生产用电负荷为一级。保证了其供电的可靠性。对于一级负荷的要求，供电规范上有明确要求。一级负荷应有两个电源供电，当一个电源发生故障，另一个电源应保证供电。

2.供电电源确定

工艺提供的设备总装机容量为13700KW，负荷分布在1.7公里厂区内。从技术角度及供电规划要求应选用35KV供电，考虑到基地使用年限不长，因为该变电所使用年限仅为制梁结束就完成历史使命。而且建一座35KV变电所的投资比较大。如何合理有效解决磁悬浮制梁生产基地电源是个重要问题。根据指挥部提供信息，磁浮交通的35KV牵引变电所已由供电局建成，考虑到目前由于磁浮交通还未建成变压器为空载运行，可以从该变电所配出10KV电源，供制梁基地使用。这样即节省投资又节省了建设35KV变电所的时间一举两得，经与供电局协商解决了供电电源的问题。

3.变电所位置的确定

工艺提供了整个基地工艺流程图，依据工艺设备的用电情况，集中设置10KW变电所显然不合理，造成了电源不能深入符合中心，影响供电质量，使得运行中损耗加大，根据工艺设备分布情况，将其分为四个供电区域（1）机加工灌浆车间（2）浇捣车间（3）提升泵房（4）生活区按用电情况由磁浮交通35KV变电所引出二路10KV电源每路10KV供电回路的负荷不超过6000KVA，满足了10KV供电规则。分别设置10KV变电所，将10KV变电所设置在负荷中心减小了供电半径提高了供电质量，保证了供电的可靠性

4.供电系统

4.1机加工灌浆车间供电系统

机加灌浆车间是整个基地核心用电大户，采用的设备大多为高精度数控设备，环境要求恒温恒湿，所以对其供电负荷确定为一级，在车间旁设一座附设车间10KV变电所从磁浮交通引来两路10KV电源，作为高压进线并设高压配出柜向其它10KV站馈电，其高压系统为单母线分段，中间不设联络开关，每段母线分别带2台变压器1台2500KVA，一台2000KVA变压器。低压系统为单母分段中间设联络开关，正常时母联开关打开，变压器为分别运行，当一段母线失电，失电段上为非重要负荷由于失压而自动跳闸，母联开关自动合闸保证对重要负荷的供电连续性。这样的系统不论任何一台变压器或一条线路失电均能保证生产工艺流程中的设备用电，大大提高了供电可靠性。

.3浇捣车间、提升泵站、锅炉房供电系统

锅炉房是作为工艺过程中的热源，供电必须可靠，供电负荷等级为一级，选用两台箱式变，一台为1000KVA，另一台为1250KVA，高压进线柜是利用环网柜向浇捣车间供电同时向搅拌站提升泵房箱式变供电。高压开关采用负荷开关，变压器配出开关采用高压熔断器保护，低压配出开关均为大容量断路器，分别向各车间泵站作放射式供电。车间配电为单母线分段中间设联络开关，当任何一段母线失电，其中段不重要负荷均设失压脱扣，母联开关自动合闸，保证对重要负荷供电。

4.3.1系统图

4.3.2负荷统计

3#变电站1#变压器

序号

负荷名称

装机容量

需用系数

cosφ

Tgφ

有功

无功

视在

（KW）

（KX）

（KW）

（KVAR）

（KVA）

1

浇捣车间

1402.5

0.4

0.8

0.75

557

418

696

2

提升泵

175.3

0.8

0.8

0.75

140

105

175

3

锅炉房

40

0.8

0.8

0.75

32

24

40

4

机修车间

48

0.43

0.8

0.75

21

16

26

5

室外照明

175

0.78

0.8

0.75

136

102

170

小计

307

885

665

1107

补偿cosφ至

0.9以上

250

补偿后功率

885

415

978

选用1000KV变压器

3#变电站2#变压器

序号

负荷名称

装机容量

需用系数

cosφ

Tgφ

有功

无功

视在

（KW）

（KX）

（KW）

（KVAR）

（KVA）

1

浇捣车间

1402.5

0.4

0.8

0.75

557

418

696

2

备件连接体仓库

1280.8

0.3

0.8

0.75

375

281

469

3

锅炉房（备用）

40

0.8

0.8

0.75

32

24

40

4

提升泵（备用）

175.3

0.8

0.8

0.75

140

105

175

小计

2683.3

932

699

1165

补偿cosφ至

0.9以上

300

补偿后功率

932

399

1014

增加备用负荷后

2898.6

1104

828

1380

补偿cosφ至

0.9以上

300

补偿后功率

1104

528

1222

选用1250KV变压器

4.4生活区供电系统

生活区是个临时生活场所，包括职工食堂、职工宿舍，由于是临时设施所以选用了线路变压器组形式，变压器容量为一台315KVA低压侧有施工单位根据需要设置。

4.4.1系统图

5.结论

5.1供电质量

对于这样一个大型工厂，虽然将电源引入到各负荷中心，但是由于其每个车间面积之大，对于供电半径满足要求还是很难实现，所以应对车间内每个供电回路作压降校验，如浇捣车间全长424米，其行车行程也接近424米，对保证电压降，无法按常规方法去实现，按压降计算公式U％=1/10U2(R0+X0tanΦ)PL分析,要保证压降满足5％,应从R0、P、L参数着手改变，才能满足电压降要求，P为行车功率是无法改变，只有改变R0及L这两种参数，才能达到而满足压降要求，（1）R0是滑触线与接续导线的电阻，加大滑触线及接续导线的截面积可以减小电压降。（2）L为变压器二次侧至滑触线最远端的距离，缩短这段距离也能减少线路的电压损失，加大了接续电缆与滑触线截面积并将集电器安装在滑触线的1/4段及3/4段减小了供电距离，从而满足了压降要求，由于一段滑触线有二点供电必须保证每相为同相位电源而且从同一变压器引出。

5.2接地保护措施

本工程接地形式为TN-C-S系统，厂区接地采用工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地、雷电感应接地、弱点设备接地等联合接地，其接地电阻不大于1欧姆，每个车间均设总等电位接地极MEB。PEN线进入车间后与MEB连接作为重复接地之后，PE线与N线始终分开，车间内的所有电气设备的金属外壳及电缆桥架、金属管道、钢构架在就近与接地装置连接，对MCC电机控制中心的馈电回路上装设漏电保护，一旦出现接地故障，即可报警又可以跳闸，保证了用电的可靠，和人生安全。

磁浮交通已于2003年1月顺利通车了，磁浮交通制梁基地完成了其历史使命。由于在电气设计中充分考虑了其用电可靠性，使得在整个生产过程中没有发生用电故障，保证了按时完成任务。设计选用的10KV箱式变也可以按当初设想的搬迁到另一个工地。作为我国第一个磁浮交通制梁基地的设计还有不少经验教训可以总结，相信今后一定会越建越好。

篇3

2现阶段电能计量技术的应用

文章对现阶段我国电能计量技术的应用进行分析，首先对传统人工抄表技术进行评价，然后分析远程抄表技术的应用，在电能计量技术中应用智能抄表技术，以保证电能计量工作的质量和效率，促进电能计量技术的发展。

2.1传统人工抄表技术的应用

传统人工抄表技术主要是指应用一户一表的计量技术，这种电力计量技术会耗费大量的时间和人力。因为主要是依赖人工完成，要求每一个地区都必须设置专门的抄表人员，具体操作抄表收费工作。这种传统人工抄表技术耗费了大量的人力和财力，并且工作效率比较低，只能实现个体管理，不能实现对电力用户的统一管理。

2.2远程抄表技术的应用

因为传统人工抄表技术已经不能适应新时期电力企业的发展需求，需要进行创新和改善。远程抄表技术的出现，在一定的程度上解决了传统抄表技术中出现的问题，在电能计量中的应用比较广泛，逐渐代替了传统人工抄表技术在电能计量中的应用。远程抄表技术的应用，主要是依靠比较先进的计算机网络技术和现代通讯技术，通过对计算机网络技术和通讯技术的有效应用，利用远程监控的方式，实现对电力用户用电情况的有效监管和控制。

2.3电能计量技术中智能抄表技术的应用

智能抄表技术是一种科学的智能化设备，相对于传统的电能计量技术来说，具有更加科学、准确和方便的作用，有利于实现我国电能计量方式的信息化、自动化和智能化发展。因为智能抄表技术具有更加便捷和准确的工作质量和工作效果，而且监控效果比较好，可以自动备份用户数据，更加体现出了人性化的特点，所以在电能计量中的运用也比较广泛，是一种科学的电能计量技术。

3基于绿色节能电力系统计量技术的应用

3.1基于绿色节能电力系统计量技术的特点

基于绿色节能电力系统计量技术，主要是体现在智能电表中，在节能降耗方面具有重要的作用。智能电表的应用，具有独特的功能，例如，相对于传统电表来说，智能电表的自动控制和记录功能，可以实现对电力用户用电量的准确记录和自动备份，有效地防止修改电表和偷电等不法行为，极高的保护了电力数据的安全。而且，智能电表在功率、用电量和电压电流等即时测量和记录方面也具有十分显著的优势，不仅有效地提高了电能计量技术的测量精度，还提高了电能计量监测的工作效率，降低了电能计量中人力的大量投入。同时，越线监控功能也是智能电表中的一项重要功能，可以实现对用电方的全面监测，提高了检测力度。在电能计量中，智能电表广泛应用的一项重要原因就是，智能电表不仅继承了传统电表的功能和优点，还具有自己独特的功能，例如组合电量，在电能计量中具有重要的作用。

3.2基于绿色节能电力系统计量技术的作用

在电能计量中，智能电表广泛应用的原因主要包括：可以迅速实现对问题的反馈，及时对问题进行处理；提高电力系统安全性，避免偷电和窃电现象的出现；具有较高的节能作用和高效性特点等。智能电表在电力系统发生运行故障的时候，可以第一时间向相关部门发送故障信息，让相关部门用最短的时间处理问题，派专门的工作人员处理断电故障，极大地缩短了因为电力系统运行故障而造成的停电时间。应用智能电表，可以按照不同电器用电量的大小，对电力用电量进行自动分配，实现对电能的科学控制。在用电高峰期，智能电表可以阻止大功率电器的运行，有效的降低了电力系统运行过程中，漏电情况的出现，避免因为电力系统安全隐患出现的人员伤亡事故。随着电能计量技术的不断发展，逐步形成了一套具有智能化特点的配网管理系统。在智能电网的配网管理中，智能电表是一项重要的用电监测设备，极大的提高了电力用户电力使用的安全性和便捷性。所以，智能电表是一种有效的电能计量方式，具有重要的作用。

4电能计量技术的发展

在我国智能电网的建设过程中，电能计量自动化系统的建设是一项非常重要的组成部分。通过对电能计量技术的有效应用，可以准确掌握电网用电和电力用户的用电情况，可以促进我国电网的建设和发展。绿色节能的电力系统计量技术中未来的发展应用，包含居民、普通工业、大工业、特色新产业等。例如，居民在电力使用过程中，经常会发生窃电现象。这会造成人们肆意挥霍电能，能源浪费问题比较严重。应用基于绿色节能的电力系统计量技术，具有丰富的功能，可以有效分析电力系统运行过程中出现的电路异常问题，及时查找窃电的端头，可有效避免窃电现象。传统的电表应用过程中，如电力用户出现断电现象，不能及时向反馈系统进行自主汇报，需要通知供电部门，然后才会有电力部门工作人员维修。但是，应用基于绿色节能的电力系统计量技术，可以在第一时间向供电部门反馈故障点，供电部门可迅速解决故障，保证电力系统运行安全。

篇4

在系统设计中，要确定用户角色。在互联网电子商务系统中，其角色为客户。因为，角色并不是都表示人，也可以是外部系统。所以，本系统的数据库处理角色就是一个外部系统。客户在登陆到电子商务系统的首页时，可以根据需求选择商品，并能够将商品加入到系统的购物车之中，然后用户在判断商品价值后，基于购买决策为商品付账，就相当于完成一次电子商务交易，提升系统可用性[13-15]。在整个电子商务系统设计中，可以确保该电子商务系统设计完成后符合用户实际应用需求。

2基于UML设计实现电子商务系统

2.1系统总体结构设计

采用UML对象建模，在财务软件的客户端与数据库之间可以加入了一个中间层，将财务软件应用程序的将业务规则、数据访问以及合法性校验等放到中间层进行处理。系统的客户端采用JavaScript、Java等网络编程语言编写，其脚本程序简单易用、灵活性强，可以控制整个Web页面。其总体结构如图1所示。

2.2系统功能设计

对于UML对象建模中，在设计电子商务系统中，能够用统一的UML建模语言，构建电子商务系统，提升系统软件的可用性。其电子商务系统功能设计如图2所示。用户管理：主要通过全局变量，记录系统中的登录用户信息。商品管理：查看商品基本信息；根据商品名称查看商品；对查询结果进行操作。电子商务购物管理：用户查看商品，选择要购买的商品；能够将用户选中的商品加入到电子商务系统的购物车中，并且确保购物车信息也可以依据用户需求变化，动态的更改购物车数据。

2.3分析电子商务系统业务流程

该电子商务系统是针对消费者购买商品设计的。消费者分为两类，一类是会员，若是某会员要购买，直接登录网站，就可以购买所需要的商品了；另一类是普通浏览者，该浏览者可以浏览网站基本信息，若要购买，则必须确保系统的用户先进行注册之后，才可以在该电子商务网站中购买展示的商品。并且，基于UML技术，用户在注册成系统用户后，就可以选择所需的商品，同时系统将会为用户生成商品订单，确保电子商务系统能够满足用户使用需求。电子商务系统的主要业务流程，如图3所示。

2.4UML建模设计

对象设计：UML对象建模中，确定设计模型中的类、关联、接口和现实服务的算法。可以根据动态模型中的行为和功能模型中的用例描述确定类的服务，然后设计实现服务的数据结构和算法，主要是选择能正确描述信息的逻辑结构和相应的能够高效实现算法的物理结构。在UML中，一个系统由若干个用例图描述，用例图的主要元素是用例和角色。如图，是在网上商店系统经理的用例图如图4。优化设计：UML对象建模中，还能够从效率和清晰性角度优化对象模型[15]，提高效率和调整继承关系；采用抽象与具体的方法来优化继承关系，增加派生属性和派生关联可以提高访问效率，以实现财务软件代码共享、减少冗余。在UML中，显示了互联网电子商务系统的类图。上图显示了从用户登陆首页选择商品到结帐离开类之间的关系，分别由4种类图组成。主要就是将JSP与Servlet技术联合使用，从而实现对电子商务系统的用户提供动态的内容服务。设计对象约束：基于UML对象建模的财务软件设计中，无论是消费者、商户还是银行员工都可以通过Internet访问该系统，完成各自授权的活动、工作。

3系统应用效益分析

以基于UML的电子商务系统开发为视角，以MyEclipse6.0开发平台为开发环境，介绍基于UML建模技术，并结合实例说明面向对象软件的工作过程。实践表明，基于Java三层架构设计的软件系统结构清晰、便于维护，具有代码复用之功能。基于UML设计出的互联网电子商务系统，系统的结构清晰、便于维护，能够构造一个科学准确的互联网电子商务系统模型，提升系统设计质量，提升12.0%，将设计好的系统应用到实践中发挥积极的应用效益。在本次电子商务系统设计中，基于UML技术，分析电子商务系统的建模开发工作，将UML应用到系统开发过程中，不仅可以提升系统开发工的灵活性，也可以提升系统的可扩展性与维护性，使设计完成的系统更具用户使用性能，发挥积极应用效益。

4结论

综上所述，在设计电子商务系统中，应用UML技术，具有应用价值，可以在实践电子商务系统设计中推广应用该技术。

作者:庞敏 单位:宝鸡职业技术学院

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篇5

2煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用特点

随着计算机信息技术的飞速发展，微机型差动保护装置在煤矿机械电气设备中受到广泛应用，由于微机型差动保护装置是通过采用数字算法以实现各种保护功能，且该装置具有易于操作、维护方便、接线简单等特点，因此在机电系统中得到广泛应用，具有极其广阔的发展空间。检查微机型差动保护装置的保护算法和采样精度功能，一般是通过现场对微机型差动保护装置予以实验以实现的。在微机型保护中，大多煤矿机械电气设备系统的变压器是以11点接线的方式居多，且变压器的差动保护最为常用的接线方式是Y/Y接线方式，但是该接线方式极易导致进入微机保护装置两侧电流的相位差为30°，因此，为消除30°的相位差，一般情况下是把定值调整在内部软件，从而实现校正相位。

（1）单相实验方法差动保护实验接线。当需做A相的比例制动曲线时，于侧分别加入A、C两相电流，且两相位的幅值一致，相位相差180°，然后于Y侧添加A相电流，且该相位和侧的A相差值为180°，从而实现差动保护的实验接线工作.

（2）三相实验方法若实验条件允许，可进行三相实验，此时Y侧输入的电流值和侧所输入的电流值相位并未相差180°，三相实验方法和单相实验方法均在数字式机电设备差动保护中得到较好的使用，相关的实验结果表明这两种方法均可靠，从而起到对煤矿机械电气设备的差动保护作用。

篇6

在商业活动实现网络化之前，采购是面对面或通过纸质文件进行的，有迹可查，即使是电子交易，其设备结构是专用的，一般只限于已知用户使用，任何外部用户必须是已知的、身份明确的、可追踪的；系统通常是主机结构方式，相对易于监督、控制和审计。与传统商业相比，万维网客户/服务器系统的特点是高度分散，资源共享、服务分散、顾客透明度高等，而电子商务的运作速度更快、业务循环周期更短、风险更大、更高程度地依赖于技术。电子商务系统的技术基础和市场的快速变化意味着传统的衡量方法已不再适用于企业的某些资产，财务报告不能充分提供企业的状况和价值方面的信息，特别是网络企业的无形资产，如商誉、客户忠诚度和满意程度等这些产生长期价值的关键资产。核实确认这类资产价值的困难在于缺乏足够的历史数据、合适的参照标准、先进的实践经验以及对网络的各种威胁和概率的准确估算。企业管理层以及公众都需要寻找能够用以表述网络企业的可信度、安全性及其他资产价值的方法，需要一些新的核查和审计方法，更有效地评价无形资产，如知识、品牌等。因此，电子商务系统审计就成为历史的必然。由于，电子商务的可靠性、适用性、安全性和性能等方面受到的威胁或存在的风险，都可能会影响其生存和发展。风险因素包括：商业信息的泄露、智能财产的不当使用、对版权的侵犯、对商标的侵犯、网络谣言和对信誉的损害等。因此，进行必要和客观的审计，才会使董事会、审计委员会、高级管理层对电子商务系统的安全运作和效益满意和放心。

二、网络风险和风险管理

网络风险如同自然灾害一样不可预见。风险管理的关键在于风险评估，风险评估就是要分析和衡量风险事件发生的概率及后果，引起风险的因素及其关联因素，出现风险的关键点采取什么方法能够减缓风险，风险出现造成后果如何，以及评价管理层是否履行了应有的职业审慎进行防范和控制。同时在评估中还要为各项因素设计评价比率，计算各种风险的影响后果，根据影响和后果排序，对高风险因素作进一步的分析。

通过风险评估，可以认识到潜在风险（威胁）及其影响，以便对高风险领域作一些防范、检测、控制、减缓和恢复的工作计划和安排。这些计划和安排应涵盖对各项控制成本，主要是指接受、避免、转移、监测成本的分析以及各项工作的先后次序。

三、电子商务系统审计中网站的合法性证明

网络终端用户都会关注网站是否来自一个真实的、可靠的机构，提供的信息是否准确真实，机构背景是否正当合法，个人信息的隐私权是否得到保护等。所谓隐私权是指对个人的数据/信息的搜集必须合法、公平，必须用于某一特定、公开的目的，必须取得该个人的同意并受到保护，本人必须有权进入系统进行修改或删除，信息的越域流动和将来的使用、披露必须予以安全保证和限制等。

解决这些网站合法性问题的途径之一就是由一公证机构提供可靠的证明，以使网络终端用户能对网站提供的电子商务放心。如Verisign，TRUSTe，BBBOnline，WebTrust，SysTurst等都是具有良好的信誉并且提供证明-查证服务的专业组织机构。网络终端用户可以通过查询这些公证机构的记录，获得确认被访问网站的名称、有效状态、服务器标识等信息。

四、内部审计和电子商务系统审计

美国注册会计师协会对“核实查证”的定义是“提高决策者所需要信息的质量或内容的独立性专业服务。”其审计原则是保证系统的可用性、安全性、真实完整性和持续性，建议对系统安全性和真实完整性方面存在的控制点进行检查、评价和测试。并尽量在今后采用合适的审计标准对信息技术进行审计。不同于以年度为基础的传统外部审计，电子商务的实时性要求审计人员应对其进行连续不断的评估，按特定的审核标准对已发生的交易进行追踪，而系统内设置的自动登录记录可作为相应的审计轨迹，在系统内部实施对事件监督和控制。

尽管当前许多人认为核实查证通常与外部审计人员相关，内部审计人员则在公司内部出具审计报告。然而，国际内部审计师协会对电子商务系统审计的要求则是：审计控制目标主要是审计财务报告制度、经营的效益和效率、合规性和保护财产安全等方面。审计模式应该建立在系统的可用性、容量、功能、保护和可靠性的基础上。例如，内部审计对网络企业控制水平的独立评价，使得客户了解到企业提供的数据将不会被有意或无意地滥用。再如，企业目标是建立电子商务以降低成本、提高市场占有率，那么电子商务风险是随着网络交易的增加而增加，以至于不能确保交易的安全性或分辨用户的可靠性，因此，所需要的控制就是对用户的真实性进行确认以及对通讯信息进行加密。

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二、基于MATPOWER的“大作业”题目设计和实现

1.电网稳态模型及潮流数据的形成发电机、变压器、电力线路和负荷的稳态模型，以及电网稳态等值电路的建立方法是“稳态”课程的一项基本教学内容，其中，应用等值变压器模型（即变压器的Π型等值电路）建立全网等值电路是难点。MATPOWER通过数据文件输入潮流计算所需的基础电网数据，其中，线路和变压器参数以标幺值和非标准变比的形式输入。题目1要求学生以MATPOWER自带的IEEE9节点系统（即文件case9.m）为例，学习和体会潮流基础数据的构成和输入方式；在此基础上，要求学生应用元件等值电路的相关知识，建立给定网络的标幺值等值电路，确定电网中各节点的类型，并按照MATPOWER的数据格式形成输入数据文件。此外，还可以鼓励学生在MATLAB环境下，编写元件实际参数（如架空线路原始参数和变压器铭牌参数）向标幺参数转换的程序，以及自动生成MATPOWER输入数据文件的程序。

2.复杂电网的潮流计算和分析潮流计算是“稳态”课程的核心内容，包括简单电网的手算方法和复杂电网的计算机计算方法两部分，其中，复杂电网的潮流计算是难点。题目2的基本任务是要求学生学习和应用MATPOWER的runpf函数计算给定电网的潮流分布，从中体会潮流计算的初值设置、迭代和收敛；根据潮流计算结果分析支路和全网的功率平衡关系，分析输电网中“有功功率–相角”和“无功功率–电压”的耦合关系，还可以进一步通过改变环网中支路的参数来仿真分析环网中潮流的分布规律。由于MATPOWER支持Newton法、快速解耦法（XB型和BX型）以及Gauss-Seidel法等四种潮流算法（通过mpoption函数可以进行算法设置），而受学时限制，课堂上只讲解Newton法的基本原理和步骤。因此，题目2可以进一步要求学生以不同潮流算法计算较大规模系统（如MATPOWER提供的IEEE300节点系统或者波兰实际电网的3375节点系统）的潮流，从而对比分析各种潮流算法的计算结果、迭代次数、计算时间和收敛性。题目2也鼓励学生尝试编制基于MATLAB的Newton法潮流计算程序，并与MATPOWER的潮流程序进行对比分析。由于MATPOWER的程序设计中充分体现了MATLAB矩阵运算的思想，在节点导纳矩阵和Jacobian矩阵的形成部分都采用了非常巧妙和简洁的矩阵运算，为学生提供了非常好的MATLAB程序设计的学习范本。此外，MATPOWER并不提供辐射型网络的“前推回代”潮流计算方法，而“前推回代法”是手算方法的基础，也一直是课堂教学和考核的一项重要内容。因此，题目2也可以鼓励学生编程实现“前推回代”潮流计算，并引导学生思考输电网和配电网在潮流计算方法上的区别及其原因。

3.无功/电压控制的仿真与分析“有功功率与频率调整”和“无功功率与电压调整”是电力系统稳态控制的两项重要内容。MATPOWER并不直接支持对有功频率调整的仿真（参见下文题目6），但支持对复杂电网进行调压计算和分析。关于“无功功率与电压调整”，课堂教学的重点是无功电源的特性和几种主要的调压措施，并基本上是以简单辐射型网络为例讲解调压措施的原理及其效果，此外，教材上“变比选取与校核”，“电容和变压器组合调压”等内容还存在与工程实际脱节的问题。因此，设计题目3的主要目的就是让学生在实际复杂电网的背景下，对课堂上所学调压措施的实施方式和效果进行仿真分析，帮助学生树立“无功分区平衡和就地控制”的基本概念。题目3的基本任务是给定一个多区域、多电压等级的算例系统，要求学生首先通过潮流计算和电压要求，确定系统存在电压问题的区域；然后根据算例给出的条件，确定可能采取的调压措施，并至少给出一种满足电压要求的调压方案。题目3同样鼓励学生从无功电源和调节手段两个方面去尝试分析算例系统产生电压问题的根源，思考多种调压措施的综合应用，并引导学生从有功损耗、电压分区控制效果、无功电源的容量约束及变压器的档位约束等方面去体会和分析各种调压措施的效果，以及各种调压方案的优劣。

4.电网静态安全分析的实践静态安全分析是电网规划和调度的一种重要手段，虽然属于电网静态分析或稳态分析的范畴，但并不是“稳态”课程的教学内容。题目4的目的是让学生自学电网“静态安全”的内容以及判断标准，学习通过修改MATPOWER输入文件或设置元件状态参数（如支路的BR_STATUS参数）来模拟元件开断（甚至电网解列），并通过潮流计算结果对电网的静态安全进行评估。进一步，可以鼓励学生尝试通过循环调用runpf函数，来编程实现电网的“N-1”校验。当然，也可以引导一些学有余力的学生学习直流潮流模型和相应的MATPOWER函数（rundcpf），并应用于电网的静态安全分析。

5.静态电压稳定性的仿真与静态安全分析一样，静态电压稳定性同样不是“稳态”课程的教学内容，但也属于电网静态分析的范畴。题目5也与题目4一样，是具有一定自学性质的题目，要求学生自学电网静态电压稳定性的物理概念，尝试基于MATPOWER的潮流计算功能，通过不断增加节点负荷来获取节点的PV及QV曲线，甚至模拟出电压静态失稳的现象。MATPOWER提供用于静态电压稳定性分析的连续潮流法程序（runcdf），因此也可以鼓励有兴趣的同学进一步深入了解和学习连续潮流模型及其在静态电压稳定性分析中的应用。

6.考虑负荷和机组静态调节特性的潮流程序设计“稳态”课程中“负荷模型”的章节会涉及负荷的静态电压/频率特性，而“有功功率和频率调节”的章节要讲解机组及负荷的频率调节特性、频率调节原理及其基本计算。然而，如前所述，MATPOWER并不能直接用于有功频率调节的仿真，也只能部分考虑负荷的静态电压特性（仅支持恒功率和恒阻抗负荷模型）。题目6要求学生将负荷的静态电压特性纳入潮流方程，推导相应的Jacobian矩阵，并尝试通过修改runpf中的部分代码，编程实现考虑负荷静态电压特性的潮流计算。进一步，可以鼓励学生思考和研究如何在常规潮流模型中考虑机组和负荷的频率特性。该课题需要打破常规潮流模型中节点分类（PQ、PV和平衡节点）的概念，并将系统频率和节点电压一并作为潮流方程的状态变量，因此，程序编制要求对runpf的代码进行大幅改动，有较大难度。但是，若能实现该程序的编制，则可将其用于电网有功频率调节的仿真分析，促进学生进一步理解频率调节和电压调节的区别。因此，该课题也是值得一试的一个选题。

7.其它选题除了上述6个题目以外，还可以考虑结合MATPOWER的run_se函数和runopf函数，引导学生了解和学习电力系统状态估计和最优潮流的相关内容，而这两项内容都是“稳态”课程的选修内容。此外，随着新能源的发展，风电和光伏电源的随机性及其对电网的影响也成为一个有意思的问题，而基于MATPOWER来实现随机潮流的蒙特卡罗模拟是比较容易的。因此，也可以考虑将学生引入随机潮流的研究领域，拓展学生的视野，激发学生对新事物和新问题的兴趣和思考。

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1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络（NGN）引发了许多的观点和争论。有的专家预言，不管下一代网络如何发展，一定将要达到三个世界，即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量，这非光纤网莫属，但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

（1）扩大单一波长的传输容量

目前，单一波长的传输容量已达到40Gbit/s，并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求，2002年的ITU-TSG15会议上，美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别（G.655.C）的提议，并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨，也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

（2）实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想，目前有的公司已能够采用色散齐理技术，实现2000～5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标，采用拉曼光放大技术，可以更大地延长光传输的距离。

（3）适应DWDM技术的运用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用，64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用，对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准（G.650.2）最近也已完成，当光纤的非线性测试指标明确之后，对光纤的有效面积将会提出相应指标，特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤；将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用，细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求（如有些光纤几何参数的容差变小），明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求（如PMD值的规定），并提出了一些新的指标概念（如“色散纵向均匀性”等），对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草，都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进，或有重要的提升；都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整，是值得注意的光纤技术新动向。

1.3新型光纤在不断出现

为了适应市场的需要，光纤的技术指标在不断改进，各种新型光纤在不断涌现，同时各大公司正加紧开发新品种。

（1）用于长途通信的新型大容量长距离光纤

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤，其PMD值极低，可以使现有传输系统的容量方便地升级至10～40Gbit/s，并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大，使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层，用于10Gbit/s以上的DWDM系统中，据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤，据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit／s、总容量10.2Tbit／s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤，提高了非线性指标的要求，并简化了色散补偿的方案，在长距离无再生的传输中表现出很好的性能，在海底光缆的长距离通信中效果也很好。

（2）用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本，还需要考虑非波分复用技术（CWDM）应用的可能性。低水峰光纤在1360～1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展，使CWDM系统被极大地优化，增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低，还要求光纤具有负色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤，利用它来做色散补偿，从而避免复杂的色散补偿设计，节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术，这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟，所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

（3）用于局域网的新型多模光纤

由于局域网和用户驻地网的高速发展，大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆，因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤，是因为局域网传输距离较短，虽然多模光纤比单模光纤价格贵50％～100％，但是它所配套的光器件可选用发光二极管，价格则比激光管便宜很多，而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径，容易连接与耦合，相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准，但由于局域网发展的需要，它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤，即50/125μm的标准型多模光纤，其芯径较小、耦合与连接相应困难一些，虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用，但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题，目前有的公司已进行了改进，研制出新型的5O/125μm光纤渐变型（G1）光纤，区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布，它将带宽的正态分布进行了调整，以配合850nm和1300nm两个窗口的运用，这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

（4）前途未卜的空芯光纤

据报道，美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤，即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲，这种光纤没有纤芯，减小了衰耗，增长了通信距离，防止了色散导致的干扰现象，可以支持更多的波段，并且它允许较强的光功率注入，预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展，越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用，就能解决现有光纤系统长距离传输的问题，并大大降低光通信的成本。但是，这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题，比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此，对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。

2光缆技术的发展特点

2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来，光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

1）光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择，如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等，这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求，具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标；

2）光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外，越来越多的与其施工方法、维护方法有关，必须统一考虑，配套设计；

3）光缆新材料的出现，促进了光缆结构的改进，如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用，使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势，新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现，出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆：所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成，其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同，但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便，因为阻水材料不含粘性脂类，操作使用比较方便安全；其次，干式光缆重量轻、易接续、易搬运，设备投资小、成本低，生产使用中也显得干净卫生，在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中，好处更加明显。

·生态光缆：一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发，开发了生态光缆，应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求，如PVC燃烧时会放出有毒性气体，光缆稳定剂中有时含铅，都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议，通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估（LifeCycleAnalysis，LCA）的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视，对通信外部设备，特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来，如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料，如对室内用缆，开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物，以及无卤性阻燃塑料等。

·海底光缆：海底光缆近年来有根快的发展，它要求长距离、低衰减的传输，而且要适应海底的环境，对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆（MarinizedTerrestrailCable，MTC）：浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆，适合于在海岸边上、浅水中安装，无需中继、通信距离比较短的水下（如岛屿间、沿海岸边上的城市）敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境，需要的光纤数不多（中等），但要求结构简单、成本较低，易于安装和运输，便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议，为建设类似的水下光缆提供了一组规范，随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆：为了配合气压安装（或水压安装）施工系统的运用，各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆，要求光缆与管道之间有一定的系数，光缆重量要准确，具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网，特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式，如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆：近来，一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯（PE）及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆，利用了纳米材料所具有的许多优异性能，对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善，并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆（ADSS）：全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性，而且重量轻、外径小，架空使用非常方便，在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000～2005年，每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内，如何在满足要求的前提下，尽量减小ADSS光缆的外径，减轻光缆的重量，提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。

·架空地线光缆（OPGW）：OPGW已出现了很长一段时间，近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT，于套管外面再加上一层不锈钢管，有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶，不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里，光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年，OPGW光缆的需求将会逐年上升，每年增加约2500km，到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题，也应配合具体环境和使用条件加以考虑，使之得到充分保护。

2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善，可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的，一般通过监测空闲光纤（暗光纤）的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料，于1996年了L.25光缆网络维护的建议书，对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能，但已经不能满足当前的需要，目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”（L.40建议）。为了进一步缩短检测及修复时间，美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统，能在1s内发出故障告警，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤（缆）的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案：在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统，保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输，对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理，避免不良状况进入有用的光传输信道，从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用；在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置，水敏传感器安装在空闲的光纤上，水敏传感器中装有吸水性膨胀物，当水渗人接头盒时，吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力，也就是使得这一空闲光纤弯曲，从而使光纤的损耗增加，在监测中心的OTDR上就会反映出来。

·意大利的方案：此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起，既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测，发现有衰减变化即发出警报，并进行故障定位，同时也能连续监测光缆护套的完整性，包括护套对地绝缘电阻的监测，发现问题（如护套进水等）即马上告警，达到更全面地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见：日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上，加入了光纤选择器，在外线上装设水敏传感器并进行护套监测，形成了一套较完整的自动维护、支撑系统，真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外，还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3通信电缆的发展特点

3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务，但是在实际使用中并不是特别理想，在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆（铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆），以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆（即现有的HYA市话电缆）不能达到5类电缆的技术要求，户外电缆要实现j类电缆的特性，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准（ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997），包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz，可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4～个0.8mm线径、1～150对、最高频率30MHz等指标的建议，此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间，我国也开始了这方面的探讨和研制，并正在建立相应的标准。

3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高，超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz，但其具有双向通信的能力，用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高，并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标，因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上，又提高了传输频带，达到250MHz，其相应的指标也有较大的提高。同时，6类电缆要求不但有严格的工艺，而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新，如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景

由于移动通信的高速发展，无线电基路用物理发泡射频同轴电缆，特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时，随着移动通信信号覆盖面的不断扩大，基站站数的增多，以及边缘地区（电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户）对移动信号的要求不断提高，预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求（如驻波比、屏蔽衰耗等要求）已明显提高，要求电缆的工艺及结构应不断改进，以与之适应。

4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来，我国光缆电缆技术有很大发展，有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用，但是应该看到这种比例仍是很小的，国内有近200家光纤光缆厂，但大多产品单一，没有自主的知识产权，技术含量较低，竞争力不强。有资料统计，1997～1999年国内企业申请光通信专利的有132件，其中光纤38件，光缆只有19件，而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件，其中光纤光缆37件。还有资料报道：从1997年以来，国内光通信核心技术专利是90件，我国自主申请的只有9件，仅占10％。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大，因此我们作为世界第二的光缆大国，应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重，争取创造更多的光纤光缆专利。

4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现，光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求，在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中，会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开，新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化，以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验，正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多，接入网和用户驻地网具有很多的特色，对接入光缆也会有更多的要求，为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说，

多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面，虽然紧跟了先进技术，但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫，走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3利用已有设备与技术，改善HYA市话电缆的相应特性，为数字业务提供更好的服务

对于已经敷设的铜电缆，我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆，虽然亦可开通ADSL等一些新业务，但是容量有限，当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题，而且还会影响以前开通的业务。因此，对新敷设的铜电缆，希望能提出一些新的宽带指标要求，为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺，在不改变（或不大改变）生产设备的情况下，认真设计和精心制造，把现有电缆的技术水平提高一个档次，以提供更宽频带的电缆，为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。

4.4改进光缆电缆的施工和维护方法

目前，为了适应城市施工的特点，国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆，采用小地沟或微地沟技术安装光缆，同时对光缆网进行自动监测，保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备，并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中，这些方式已经起到明显的作用。由此可见，为了保证光缆网络工作的可靠性，在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间，逐步推广新的施工方法，逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.5冷静地审视当前电信市场的发展，促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

2001年下半年以来，光纤光缆需求下降，这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系，但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍，在2000年，全球光纤厂商的投资额达到26亿美元，为1999年的6倍，按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65～1.75亿光纤公里，远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气，光纤过剩的现象不可避免。

光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响，特别是与整个电信行业的发展有密切的关系，但应看到，在挤出了网络泡沫的水份之后，随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸，光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计，2003年世界光纤市场将开始有较大的增长，而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。

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1系统简介

3／3相双绕组感应发电机带有两个绕组：励磁补偿绕组和功率绕组，如图1所示。励磁补偿绕组上接一个电力电子变换装置，用来提供感应发电机需要的无功功率，使功率绕组上输出一个稳定的直流电压。

图1中各参数的含义如下：

isa,isb,isc——补偿绕组中的励磁电流；

usa,usb,usc——补偿绕组相电压；

ipa,ipb,ipc——功率绕组电流；

upa,upb,upc——功率绕组相电压；

udc——二极管整流桥直流侧输出电压；

uc——变流器直流侧电容电压。

电力电子变换装置由功率器件及其驱动电路和控制电路两部分组成。功率器件选用三菱公司的智能功率模块（IPM）PM75CSA120（75A／1200V），驱动电路使用光耦HCPL4502。控制电路由DSP＋FPGA构成。

图2控制电路的接口电路

2EPM7128与TMS320C32同外设之间的接口电路

图2所示为控制电路的接口电路。控制电路使用的DSP是TMS320C32，它是TI公司生产的第三代高性能的CMOS32位数字信号处理器，其凭借强大的指令系统、高速数据处理能力及创新的结构，已经成为理想的工业控制用DSP器件。其主要特点是：单周期指令执行时间为50ns，具有每秒可执行2200万条指令、进行4000万次浮点运算的能力；提供了一个增强的外部存储器配置接口，具备更加灵活的存储器管理与数据处理方式。控制电路使用的FPGA器件为ALTERA公司的EPM7128，它属于高密度、高性能的CMOSEPLD器件，与ALTERA公司的MAXPLUSII开发系统软件配合，可以100％地模仿高密度的集成有各种逻辑函数和多种可编程逻辑的TTL器件。采用类似器件作为DSP的专用集成电路ASIC更为经济灵活，可以进一步降低控制系统的成本。

电压检测使用三相变压器，电流检测使用HL电流传感器。电平转换电路用来将检测到的信号转换为0～5V的电平。A／D转换器选用ADS7862。保护电路使用电压比较器311得到过压／过流故障信号。

DSP完成以下四项工作：数据的采集和处理、控制算法的完成、PWM脉冲值的计算和保护中断的处理。

FPGA完成以下三项工作：管理DSP和各种外部设备的接口；脉冲的输出和死区的产生；保护信号的处理。

图3FPGA与A/D转换器和DSP之间的接口

3使用FPGA实现DSP和ADS7862之间的高速接口

ADS7862是TI公司专为电机和电力系统控制而设计的A／D转换器。它的主要特点是：4个全差分输入接口，可分成两组，两个通道可同时转换；12bits并行输出；每通道的转换速率为500kHz。控制方法为：由A0线的值决定哪两个通道转换；由Convst线上的脉宽大于250ns的低电平脉冲启动转换；由CS和RD线的低电平控制数据的读出，连续两次读信号可以得到两个通道的数据。

系统中使用了两片ADS7862，它们的控制线使用同样的接口，数据线则分别和DSP的高／低16位数据线中的低12位相连接。这样DSP可以同时控制两片A／D转换器：4通道同时转换；每次读操作可以得到两路数据。

如图3所示，将A／D转换器的控制信号映射为DSP的三个外部端口：A0、ADCS（和ADRD使用一个端口）和CONVST。在FPGA中使用逻辑译码器对端口译码。利用AHDL语言编写的译码程序如下：

TABLE

A[23．．12],IS,RW＝＞A0,ADCS,CONVST,PWM1,PWM2,PWM3,PWM,PRO,CLEAR;

H″810″,0,0＝＞0,1,1,1,1,1,1,1,1;

H″811″,0,1＝＞1,0,1,1,1,1,1,1,1;

H″812″,0,0＝＞1,1,0,1,1,1,1,1,1;

H″813″,0,1＝＞1,1,1,0,1,1,1,1,1;

H″814″,0,0＝＞1,1,1,1,0,1,1,1,1;

H″815″,0,0＝＞1,1,1,1,1,0,1,1,1;

H″816″,0,0＝＞1,1,1,1,1,1,0,1,1;

H″817″,0,1＝＞1,1,1,1,1,1,1,0,1;

H″817″,0,0＝＞1,1,1,1,1,1,1,1,0;

ENDTABLE

其中，0表示低电平，1表示高电平。RW＝1表示读，RW＝0表示写。

DSP对这三个端口进行操作就可以控制A／D转换器：写CONVST端口可以启动A／D转换器；读ADCS端口可以从A／D转换器中读到数据；写数据到A0端口可以设置不同的通道。

使用上述方法可以实现DSP和A／D转换器之间的无缝快速连接。

4使用FPGA实现PWM脉冲的产生和死区的注入

FPGA除了管理DSP和外设的接口外，还完成PWM脉冲的产生和死区的注入。将PWM芯片和死区发生器集成在FPGA中，就可以使DSP专注于复杂算法的实现，而将PWM处理交给FPGA系统，使系统运行于准并行处理状态。

5使用FPGA实现系统保护

为了保护发电机和IGBT功率器件，励磁控制系统提供了多种保护功能：变流器直流侧过压保护；变流器交流电流过流保护；变流器过温保护；发电机输出过压保护；IPM错误保护。

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2电力系统现存的安全隐患及特征

2.1电力系统现存的安全隐患

我国的电力系统目前存在的隐患可分为三点：其一，部分电力系统的构造较为薄弱，安全的稳定性存在比较明显的不足；其二，对于电力系统的驾驭能力需要进一步的进行提升；其三，需要改善故障的紧急处理工作，与社会联合开办的故障联合演习应当更加规范化。

2.2电力系统突发故障的特性

电力系统的突发故障通常具有明显的特征，现今对于电力设施与装备组成的物理电力系统的电器特性研究相对更多一些，但是电力系统并不是与外界隔绝开的，是存在于社会与自然的环境中，所以也必定会受到周遭环境所带来的影响。电力系统的安全性不仅与电力企业自身有关，也与周遭的社会及自然环境有关。电力系统的突发故障就是指在固定的区域内突发性的，为电力系统与社会、国家带来损失的灾难性事件，通常具有以下特点：其一，涉及到的方面多，电力的生产、输出、分配与消费都是一起完成的，这其中需要涉及到电力系统的输电、发电、配电及用电等多个方面；其二，故障的诱因多，电力系统的突发故障不仅可能来源于违反电力系统与电气规章的操作，暴露在自然环境中的电力设备还极容易被自然因素损坏（包括自然侵蚀、雪灾、洪水、地震等）；其三，损失度重，电力的供给涉及到社会中的各行各业，也涉及到人们的财产及自身安全，大面积的断电造成的间接与直接影响是无法预计的。

3电力系统故障管理的发展历程

3.1经验为主的应急处理阶段

这一时期的应急故障管理工作主要注重应急的预案体制与应急组织体制的创建。重点对于紧急的指挥单位与工作单位进行创建。遵照国家有关的规章对于紧急预案进行编制与修订，并对于应急指挥部门与应急平台等技术支撑系统进行建设。

3.2分析为主的故障预防与管理阶段

这一时期的故障应急管理工作主要注重对于故障应急保障的加强。不断提升危险源的监控管理与突发故障预警预测工作的力度，另外也要注重提升故障应急情况下的辅助决策能力及指挥能力。

3.3智能为主的灾变防护阶段

这一时期的应急故障管理工作注重对于智能技术运用及主动防护能力的加强。需要重点加强工程知识数据发掘技能与人工智能的运用，达到对于事故现场的在线实时监控，对于突发事故的预警预测水准进行提升，为事故的应急指挥工作给予智能化的协助决策措施。